JPS61158417A

JPS61158417A - 黒鉛化方法

Info

Publication number: JPS61158417A
Application number: JP28070784A
Authority: JP
Inventors: Kazumitsu Omori; 大森　和光
Original assignee: Meiki Seisakusho KK
Current assignee: Meiki Seisakusho KK
Priority date: 1984-12-30
Filing date: 1984-12-30
Publication date: 1986-07-18
Also published as: JPH0152170B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、インラインスクリュ型の射出成形機に係り、
特に原料樹脂の計量のためのスクリュ回転制御において
、計量精度を上げるための制御機構を備えたインライン
スクリュ型射出成形機に関するものである。

（従来技術）従来から、射出成形機の一つとして、加熱シリンダ内に
嵌装されたスクリュを回転せしめて、所定の樹脂材料を
可塑化すると共に、該スクリュ自体を軸方向に後退せし
め、該スクリュの前方空間にがかる可塑化された樹脂材
料を蓄積する一方、該スクリュを射出ラムとして用い、
その前進作動によって、該蓄積された樹脂材料が射出さ
れるようにしたインラインスクリュ型射出成形機が知ら
れている。ところで、このような射出成形機における射
出樹脂の計量は、良好な製品を得る上において重要視さ
れている。すなわち、樹脂計量精度の良否は、製品の品
質を大きく左右し、計量不足が生じた場合にあっては、
ショートショットやヒケが生じ、また計量が多すぎた場
合にあっては、パリ等が生じ、不良品の発生原因となっ
ている。

このため、従来から各種の計量機構が検討されてきてお
り、現実に、樹脂材料の種類に合わせて予め設定された
回転速度にてスクリュを回転せしめ、そしてその回転に
伴って軸方向に後退するスクリュを、その後退限に設け
たリミットスイッチ等にて検出して、かかるスクリュを
回転駆動せしめる電動モータ或いは油圧モータを停止せ
しめることにより、計量が完了する機構が、採用されて
いる。

また、同様に、リミットスイッチを用いる方式ではある
が、そのようなリミットスイッチの二つを用い、その一
つをスクリュ後退限に設ける一方、他の一つをスクリュ
後退限の手前に配して、後者のりミントスイッチが、ス
クリュに同期して移動する作動部材に当接することによ
って、作動せしめられて、前記電動モータ若しくは油圧
モータを減速せしめ、更に後退限のリミットスイッチの
作動により、該モータを完全に停止せしめるようにした
機構も考えられている。

（問題点）しかしながら、このように、電動モータ若しくは油圧モ
ータにて回転せしめられるスクリュは、一般に数１０〜
数１１００ｒｐの回転速度で回転せしめられ、またスク
リュ駆動用の歯車等の慣性が大きいために、上記リミッ
トスイッチ等が駆動源のモータを停止すべく作動しても
、かかるモータは直ちに停止することがなく、それ故ス
クリュ後退限をリミットスイッチ等で検出しても、モー
タはなお回転を続けて、可塑化した樹脂材料をスクリュ
先端にある空間へ送り込み、結局スクリュは後退限を超
えた位置まで後退して停止することとなる。しかも、こ
の超過した位置は、駆動系統の慣性や、加熱シリンダ内
のスクリュの移動に対する抵抗により変化し、常に一定
位置に停止するとは限らず、そのために計量の精度にば
らつきが生じ、不良品発生の原因となっているのである
。

また、リミットスイッチの二つを用いたスクリュ回転停
止機構にあっても、酸根、計量完了の少し手前でスクリ
ュ回転速度を下げることにより、スクリュの慣性を小さ
くしてから、スクリュの回転を停止させることによって
、計量精度が期待されるとはいえ、スクリュの回転速度
が変化した場合においては、後退限の少し手前に配置さ
れるリミットスイッチの位置をそのままにしておくと、
上記と同様な慣性の影響を受けるところから、かかるリ
ミットスイッチの位置を移動させる必要があり、この為
に、リミットスイッチの頻繁な移動に基づく煩雑さに加
えて、樹脂の射出操作が著しく面倒なものとなる等の問
題を内在している。

（解決手段）ここにおいて、本発明は、かかる従来の問題を解決する
ために為されたものであって、その要旨とするところは
、（ａ）射出成形機の加熱シリンダ内に嵌装されたスク
リュを回転駆動せしめる駆動手段と、（ｂ）該駆動手段
による回転駆動に従って軸方向に後退する前記スクリュ
の位置を検出して、対応するスクリュ位置信号を出力す
るスクリュ位置検出手段と、（Ｃ）前記スクリュの回転
速度から、所定の減速スロープに従ってスクリュ後退限
手前の減速開始位置を演算する一方、前記スクリュ位置
信号の入力に基づいて、該スクリュが該減速開始位置に
到達したときに、前記減速スロープに基づく制御信号を
出力する制御装置と、（ｄ）該制御装置からの制御信号
に従って前記駆動手段の駆動動力を調整し、前記スクリ
ュの回転速度を前記減速スロープに合致するように減速
せしめる減速手段とを含むように、インラインスクリュ
型射出成形機を構成したことにある。

また、かかる本発明において、駆動手段として　　−は
一般に油圧モータが用いられ、その場合において、減速
手段は所定の油圧源から該油圧モータに供給される圧油
量を調整する電磁フローコントロール弁であることが望
ましい。さらに、駆動手段としては、サーボモータの如
き電動モータを用いることも可能であるが、その場合に
あっては、前記減速手段を前記制御装置内に設けた構造
と為し、該制御装置からの信号によって直接にスクリュ
の回転速度を減速スロープに合致するように減速せしめ
るようにすることも可能である。

さらに、本発明において、スクリュの回転速度を減速す
るための減速開始位置を演算すべく、制御装置に入力さ
れるスクリュ回転速度としては、一般に、スクリュ回転
速度設定手段にて予め設定されるスクリュ回転速度が用
いられたり、或いはまた駆動手段によるスクリュ回転速
度を検出する、スクリュ回転速度検出手段から出力され
たスクリュ回転速度信号が用いられることとなる。　　
　　　　　　　　！（作用・効果）このような、本発明に従うインラインスクリュ型射出成
形機にあっては、制御装置により、予め設定された減速
スロープとスクリュ後退限（樹脂計量位置）から、スク
リュ回転速度に基づいて、スクリュの減速開始位置を演
算し、そしてこの得られた減速開始位置にスクリュが到
達した時に、該減速スロープに基づく制御信号を出力し
て、スクリュを回転駆動せしめる駆動手段の駆動動力を
調整し、以てスクリュの回転速度を該減速スロープの合
致するように減速せしめるものであって、従来の如く、
リミットスイッチ等の作動によってスクリュの回転速度
の減速乃至は停止を行わしめるものでないところから、
スクリュの回転速度を変化しても、リミットスイッチ等
の位置を移動させる必要が全くなく、それ故リミットス
イッチの移動の煩雑さや射出装置の面倒さ等の問題を惹
起することは全く無く、正確に樹脂計量位置（後退限）
において、スクリュの回転を停止せしめることができる
こととなり、これによって樹脂計量精度が向上せしめら
れ、そしてそれによって次ショットでの射出量が正確と
なり、成形品精度が効果的に向上せしめられ得るのであ
る。

（実施例）以下、本発明を、更に具体的に明らかにするために、本
発明の実施例を図面に基づいて、詳細に説明することと
する。

先ず、第１図は、本発明に従うインラインスクリュ型射
出成形機の、油圧回路を含む説明図であって、そこにお
いて、２は従来と同様な加熱シリンダであり、この加熱
シリンダ２内に所定のスクリュ４が嵌装され、かかる加
熱シリンダ２の後端側に設けられた樹脂供給口６から供
給される所定の樹脂材料が、かかるスクリュの回転によ
って前方に送り出されると共に、加熱圧縮せしめられて
、可塑化され、該スクリュ４の前方空間８に蓄積される
ようになっている。また、この空間８内に所定量蓄積さ
れた樹脂材料は、射出ラムとしてのスクリュ４の前進作
動によって射出され、固定盤１０と可動盤１２に取り付
けられて型締めされた金型１４内の製品キャビティに導
かれるようになっている。

また、スクリュ４は、油圧モータ１６にて回転駆動せし
められるようになっており、更６ごこのスフリユ４には
、それを射出ラムとして機能させるために、前進作動さ
せる射出シリンダ１８が取り付けられている。この射出
シリンダ１８は、油圧モータ１６によるスクリュ４の回
転を許容しつつ、該スクリュ４をその軸方向に移動せし
め得るように取り付けられており、これによってかかる
スクリュ４射出作動を行わしめる一方、スクリュ４の後
退に対する抵抗として作用し、所定の背圧が前記空所に
蓄積される樹脂材料に対して掛けられ得るようになって
いる。そして、かかるスクリュ４の軸方向の位置を知る
ために、かかるスクリュ４には、更にランクとピニオン
からなる公知のスクリュ位置検出器２０が設けられ、か
かるスクリュ４の位置を検出して、対応するスクリュ位
置信号を出力するようになっている。

なお、図示はしないが、かかるスクリュ４には、必要に
応じてスクリュの回転速度乃至は回転数を検出して、ス
クリュ回転速度（回転数）を出力するタコ・ジェネレー
タ等のスクリュ回転速度（回転数）検出器が設けられる
こととなる。

そして、油圧源たるポンプ２２から吐出された圧油が、
電磁フローコントロール弁２４を通じて、３位置４方向
切換弁２６に導かれ、この３位置４方向切換弁２６のソ
レノイドの励磁作動によって、かかるポンプ２２からの
圧油が、油圧モータ１６に、或いは射出シリンダ１８に
供給せしめられ、以てかかる油圧モータ１６を回転駆動
せしめ、或いはスクリュ４を前進作動（射出）せしめる
。なお、電磁リリーフ弁２８は、３位置４方向切換弁２
６がソレノイドの励磁作動にてａ位置を採った時に射出
圧力を制御し、一方す位置を採った時には、スクリュ後
退の射出シリンダ１８のＣ室の所謂背圧を制御するよう
になっている。

そして、マイクロコンピュータ等の演算機能を有する制
御装置３０が、前記スクリュ位置検出器２０及び電磁フ
ローコントロール弁２４に電気的に接続され、かかるス
クリュ位置検出器２０から出力されるスクリュ位置信号
が人力せしめられるようになっており、またこの制御装
置３０から出力される制御信号が電磁フローコントロー
ル弁２４に導かれ、この電磁フローコントロール弁２４
を通過する圧油量を制御して、３位置４方向切換弁を介
して、油圧モータ１６に導かれる圧油量、ひいてはその
回転速度（回転数）を制御し得るようになっている。

第２図には、かかる制御装置３０による制御システムの
一例がブロック図として示されている。

そこにおいて、制御装置３０には、スクリュ位置検出器
２０にて検出されたスクリュ位置に対応するスクリュ位
置信号が人力せしめられる一方、スクリュ回転速度設定
器３２にて、樹脂材料に応じて予め決定されたスクリュ
回転速度が入力され、またスクリュ後退限設定器３４に
て、射出量から予め決定されるスクリュ後退限位置が入
力され、更に減速スロープ設定器３６にて、予め定めら
れた減速スロープが入力されることとなる。なお、この
減速スロープは、成形機の大きさ、つまりスクリュ系の
慣性に固有のものであり、半固定とされることとなる。

そして、かかる制御装置３０としてのマイクロコンピュ
ータにおいては、かかる予め設定されたスクリュ回転速
度、減速スロープ及びスクリュ後退限に基づいて、該ス
クリュ回転速度から、かかる減速スロープに従って、ス
クリュ後退限の手前の減速開始位置が演算される。そし
て、この演算された減速開始位置に、スクリュ４が前記
スクリュ位置信号の入力によって到達したことが認めら
れると、かかる制御装置３０から上記所定の減速スロー
プに基づく制御信号が出力され、これが信号変換器３８
に入力されて変換された後、その変換信号が減速手段と
しての電磁フローコントロール弁２４に入力せしめられ
て、この電磁フローコントロール弁２４の開度を制御し
て、油圧モータ１６に供給されるポンプ２２からの圧油
量（駆動動力）を調整し、前記スクリュ４の回転速度を
前記減速スロープに合致するように減速せしめるのであ
る。

すなわち、このような制御システムによって成形機を作
動せしめる場合にあっては、先ずスクリュ回転速度設定
器３２から所定のスクリュ回転速度が、またスクリュ後
退限設定器３４からは所定のスクリュ後退限位置が、更
に減速スロープ設定器３６から所定の減速スロープが、
それぞれ入力されると、第３図に示される如きスクリュ
回転速度とスクリュストロークの関係のグラフが描かれ
得るところから、スクリュ回転速度から、所定の減速ス
ロープに従って、スクリュ後退限（樹脂計量位置）から
の減速開始位置Ｓ点（或いはＳ′点）が容易に演算され
得るのである。

なお、これのような手法に対して、減速開始位置を予め
設定する方法が考えられるが、これではスクリュ回転速
度設定を変えると、減速スロープが変化してしまうとこ
ろから、最適減速スロープを求めるには、スクリュの回
転速度設定を変える毎に、減速開始位置設定も変更しな
ければならず、操作が面倒となるのである。

しかるに、本発明に従えば、前述の如く、減速スロープ
を固定した形として（成形機の大きさ等に応じて適宜に
変化させるが、スクリュ回転速度の変化に対しては変え
ない）、スクリュの回転速度に対応して、減速開始位置
Ｓ点或いはＳ゛点を求めればよいものであるところから
、その作業は著しく簡単となるのである。

そして、このようにして、制御装置３０においては、減
速開始位置Ｓ点が求められる一方、３位置４方向切換弁
２６の切換作動によって、ポンプ２２からの圧油が、油
圧モータ１６に供給され、それによってスクリュ４は設
定されたスクリュ回転速度にて回転駆動せしめられる。

このスクリュ４の回転駆動によって可塑化された樹脂は
、加熱シリンダ２内の前方空間８に蓄積され、それにつ
れてスクリュ４は制御された背圧のもとに後退、換言す
れば第１図において右方向に移動せしめられる。このス
クリュ４の後退位置は、スクリュ位置検出器２０からの
対応するスクリュ位置信号の入力によって把握され、か
かるスクリュ４が減速開始位置（８点）に達したことが
検知されると、制御装置３０から前記減速スロープに基
づく制御信号が出力され、そしてこの制御信号によって
、前述の如く油圧モータ１６に供給される圧油量が１ｍ
フローコントロール弁２４にて調整され、以てスクリュ
４の回転速度が該減速スロープに合致するように減速せ
しめられ、そしてスクリュ後退限（樹脂計量位置）にお
いて、スクリュの回転は完全に停止せしめられることと
なるのである。

このように、かかる構成に従えば、スクリュ４の回転速
度が変化しても、それに対応する減速開始位置Ｓ点、Ｓ
′点・・・・・・が自動的に求められ、そしてこの減速
開始位置Ｓ点或いはＳ゛点などに基づいて、油圧モータ
１６の減速が行われるものであるところから、従来から
りミツトスイッチを：つ設けた場合にも問題となってい
た、スクリュの回転の慣性に基づくところの計量誤差、
或いはりミツトスイッチ位置設定の煩雑さ等の問題は、
悉く解消せしめられることとなると共に、極めて正確に
、スクリュ４の後退ストロークをその後退限で停止させ
ことができ、これにより樹脂計量精度が著しく向上され
得たのである。そして、このような樹脂計量精度の向上
によって、次ショットでの射出量が正確となり、成形品
の精度も著しく向上し得たのである。

なお、上例の構造にあっては、電磁フローコントロール
弁２４により、油圧モータ１６に対する供給圧油量を調
整することにより、スクリュ後退時に、スクリュ後退限
度手前にて、その回転速度乃至は回転数を制御装置３０
の制御指令によって低下せしめているが、これに代えて
或いはこれと共に、射出シリンダ１８による前記背圧を
増加せしめて、スクリュ後退時のブレーキ作用を行わせ
ることも可能である。この意味において、背圧を制御す
る電磁リリーフ弁２８を、制御値？１ｉ３０の制御下に
置くことが望ましく、またポンプ２２の作動制御や、３
位置４方向切換弁２６の作動制御も、該制御装置３０に
て行わしめるようにすることは、射出成形機の全体的な
操作制御の上において望ましいことである。

また、上例にあっては、スクリュ４の回転速度が、スク
リュの回転速度設定器３２にて予め設定された値として
制御装置３０に人力されるようになっているが、これに
代えて或いはこれと共に、第２図に示されるように、実
際のスクリュ４の回転速度をスクリュ回転速度検出器４
０にて検出して、そのスクリュ回転速度信号に基づいて
、制御装置３０において減速開始位置を演算するように
しても何等差し支えないのである。

さらに、前述したように、本発明にあっては、スクリュ
４の回転駆動を油圧モータ１６にて行う場合のみに限ら
れるものではなく、サーボモータ等の電動モータにてス
クリュの回転駆動を行わしめる駆動機構に対しても有利
に適用され得るものである。

その他、−々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸
脱しない限りにおいて、種々なる変形された形態におい
て実施され得るものであり、本発明が、そのような変形
された実施形態のものをも含むものであること、言うま
でもないところである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従うインラインスクリュ型射出成形
機の一例を示す系統図であり、第２図はそこにおいて用
いられる制御システムのブロック図であり、第３図はス
クリュ回転速度設定値とスクリュストロークとの関係を
示すグラフである。２：加熱シリンダ　　　　４：スクリュ】６：油圧モー
タ　　　　１８：射出シリンダ２０：スクリュ位置検出
器２２：ポンプ２４：電磁フローコントロール弁２６：３位置４方向切換弁２８：電磁リリーフ弁　　３０：制御装置３２：スクリ
ュ回転速度設定器３４：スクリュ後退限設定器３６：：＄ｉ速ススロープ設定器８：信号変換器４０：スクリュ回転速度検出器

Claims

【特許請求の範囲】

（１）射出成形機の加熱シリンダ内に嵌装されたスクリ
ュを回転駆動せしめる駆動手段と、該駆動手段による回転駆動に従って軸方向に後退する前
記スクリュの位置を検出して、対応するスクリュ位置信
号を出力するスクリュ位置検出手段と、前記スクリュの回転速度から、所定の減速スロープに従
ってスクリュ後退限手前の減速開始位置を演算する一方
、前記スクリュ位置信号の入力に基づいて、該スクリュ
が該減速開始位置に到達したときに前記減速スロープに
基づく制御信号を出力する制御装置と、該制御装置からの制御信号に従って前記駆動手段の駆動
動力を調整し、前記スクリュの回転速度を前記減速スロ
ープに合致するように減速せしめる減速手段とを、含むことを特徴とするインラインスクリュ型射出成形機
。
（２）前記駆動手段が油圧モータであり、且つ前記減速
手段が所定の油圧源から該油圧モータに供給される圧油
量を調整する電磁フローコントロール弁である特許請求
の範囲第１項記載の射出成形機。
（３）前記制御装置が、スクリュ回転速度設定手段にて
予め設定されたスクリュ回転速度に基づいて、前記減速
開始位置を演算するものである特許請求の範囲第１項又
は第２項記載の射出成形機。
（４）前記制御装置が、前記駆動手段によるスクリュの
回転速度を検出するスクリュ回転速度検出手段から出力
されたスクリュ回転速度信号に基づいて、前記減速開始
位置を演算するものである特許請求の範囲第１項又は第
２項記載の射出成形機。
（５）前記スクリュ後退限が、射出量に基づいてスクリ
ュ後退限設定手段にて予め設定されて、前記制御装置に
入力される特許請求の範囲第１項乃至第４項の何れかに
記載の射出成形機。
（６）前記減速スロープが、減速スロープ設定手段にて
予め設定されて、前記制御装置に入力される特許請求の
範囲第１項乃至第５項の何れかに記載の射出成形機。